Published July 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Episodes of Early Pleistocene West Antarctic Ice Sheet Retreat Recorded by Iceberg Alley Sediments

Creators

  • 1. University of Exeter
  • 2. Lamont-Doherty Earth Observatory
  • 3. Columbia University
  • 4. Scripps Institution of Oceanography
  • 5. University of California, San Diego
  • 6. Discovery Place
  • 7. Texas A&M University
  • 8. University of Bonn
  • 9. British Antarctic Survey
  • 10. Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
  • 11. Montclair State University
  • 12. Wesleyan University
  • 13. Indiana University of Pennsylvania
  • 14. University of Tasmania
  • 15. Argentine Naval Hydrographic Service
  • 16. Northwest Institute of Eco-Environment and Resources
  • 17. Universidade do Vale do Rio dos Sinos
  • 18. Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra
  • 19. Instituto Español de Oceanografía
  • 20. Oregon State University
  • 21. University of South Florida St. Petersburg
  • 22. College of Marin
  • 23. GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel
  • 24. ETH Zurich
  • 25. Utrecht University
  • 26. Korea Basic Science Institute
  • 27. Tokyo City University
  • 28. University of Tsukuba
  • 29. University of California, Riverside
  • 30. Goddard Space Flight Center
  • 31. University of Maryland, College Park
  • 32. Aarhus University
  • 33. Geological Survey of Denmark and Greenland
  • 34. Hokkaido University
  • 35. Ministry of Earth Sciences
  • 36. South China Sea Institute Of Oceanology
  • 37. Institute of Oceanology
  • 38. Chinese Academy of Sciences

Description

Ice loss in the Southern Hemisphere has been greatest over the past 30 years in West Antarctica. The high sensitivity of this region to climate change has motivated geologists to examine marine sedimentary records for evidence of past episodes of West Antarctic Ice Sheet (WAIS) instability. Sediments accumulating in the Scotia Sea are useful to examine for this purpose because they receive iceberg-rafted debris (IBRD) sourced from the Pacific- and Atlantic-facing sectors of West Antarctica. Here we report on the sedimentology and provenance of the oldest of three cm-scale coarse-grained layers recovered from this sea at International Ocean Discovery Program Site U1538. These layers are preserved in opal-rich sediments deposited ∼1.2 Ma during a relatively warm regional climate. Our microCT-based analysis of the layer's in-situ fabric confirms its ice-rafted origin. We further infer that it is the product of an intense but short-lived episode of IBRD deposition. Based on the petrography of its sand fraction and the Phanerozoic 40Ar/39Ar ages of hornblende and mica it contains, we conclude that the IBRD it contains was likely sourced from the Weddell Sea and/or Amundsen Sea embayment(s) of West Antarctica. We attribute the high concentrations of IBRD in these layers to "dirty" icebergs calved from the WAIS following its retreat inland from its modern grounding line. These layers also sit at the top of a ∼366-m thick Pliocene and early Pleistocene sequence that is much more dropstone-rich than its overlying sediments. We speculate this fact may reflect that WAIS mass-balance was highly dynamic during the ∼41-kyr (inter)glacial world.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كان فقدان الجليد في نصف الكرة الجنوبي أكبر على مدى السنوات الثلاثين الماضية في غرب القارة القطبية الجنوبية. دفعت الحساسية العالية لهذه المنطقة لتغير المناخ الجيولوجيين إلى فحص السجلات الرسوبية البحرية بحثًا عن أدلة على الحلقات السابقة من عدم استقرار الصفائح الجليدية في غرب القارة القطبية الجنوبية (WAIS). من المفيد فحص الرواسب المتراكمة في بحر سكوتيا لهذا الغرض لأنها تتلقى حطامًا مصنوعًا من جبل جليدي (IBRD) مصدره القطاعات المواجهة للمحيط الهادئ والمحيط الأطلسي في غرب القارة القطبية الجنوبية. نقدم هنا تقريرًا عن علم الرواسب ومصدر أقدم الطبقات ذات الحبيبات الخشنة بمقياس ثلاثة سنتيمترات التي تم استردادها من هذا البحر في موقع البرنامج الدولي لاكتشاف المحيطات U1538. يتم الحفاظ على هذه الطبقات في الرواسب الغنية بالأوبال المترسبة 1.2 مليون جنيه إسترليني خلال مناخ إقليمي دافئ نسبيًا. يؤكد تحليلنا القائم على microCT لنسيج الطبقة في الموقع أصلها المصنوع من الجليد. كما نستنتج أنه نتاج حلقة مكثفة ولكنها قصيرة الأجل من ترسب البنك الدولي للإنشاء والتعمير. استنادًا إلى الرسم الصخري لجزء الرمال الخاص به وأعمار Phanerozoic 40Ar/39Ar من hornblende والميكا التي يحتوي عليها، نستنتج أن البنك الدولي للإنشاء والتعمير الذي يحتوي عليه من المحتمل أن يكون مصدره بحر ويدل و/أو بحر أموندسن في غرب القارة القطبية الجنوبية. نعزو التركيزات العالية للبنك الدولي للإنشاء والتعمير في هذه الطبقات إلى الجبال الجليدية "القذرة" المستخرجة من WAIS بعد تراجعها إلى الداخل من خط التأريض الحديث. تقع هذه الطبقات أيضًا في الجزء العلوي من تسلسل بليوسين بسماكة 366 مترًا وتسلسل بليستوسين مبكر غني بالحجر المتساقط أكثر بكثير من رواسبه العلوية. نتوقع أن هذه الحقيقة قد تعكس أن التوازن الكتلي لـ WAIS كان ديناميكيًا للغاية خلال العالم الجليدي 41 - kyr (بين).

Translated Description (French)

La perte de glace dans l'hémisphère sud a été la plus importante au cours des 30 dernières années dans l'Antarctique occidental. La grande sensibilité de cette région au changement climatique a motivé les géologues à examiner les enregistrements sédimentaires marins pour trouver des preuves d'épisodes passés d'instabilité de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental (Wais). Les sédiments qui s'accumulent dans la mer de Scotia sont utiles à examiner à cette fin, car ils reçoivent des débris provenant d'icebergs (Bird) provenant des secteurs du Pacifique et de l'Atlantique de l'Antarctique occidental. Nous présentons ici la sédimentologie et la provenance de la plus ancienne des trois couches à grains grossiers d'échelle cm récupérées de cette mer sur le site U1538 du Programme international de découverte des océans. Ces couches sont préservées dans des sédiments riches en opale déposés ∼1,2 Ma pendant un climat régional relativement chaud. Notre analyse microCT du tissu in-situ de la couche confirme son origine glacée. Nous en déduisons en outre qu'il s'agit du produit d'un épisode intense mais de courte durée de dépôt de la Bird. Sur la base de la pétrographie de sa fraction de sable et des âges phanérozoïques 40Ar/39Ar de la hornblende et du mica qu'elle contient, nous concluons que la Bird qu'elle contient provenait probablement de la mer de Weddell et/ou des baies de la mer d'Amundsen de l'Antarctique occidental. Nous attribuons les concentrations élevées de Bird dans ces couches aux icebergs « sales » vêlés du Wais après son retrait à l'intérieur des terres de sa ligne d'ancrage moderne. Ces couches se trouvent également au sommet d'une séquence d'environ 366 m d'épaisseur du Pliocène et du Pléistocène précoce qui est beaucoup plus riche en pierres tombantes que ses sédiments sus-jacents. Nous supposons que ce fait peut refléter que l'équilibre de masse Wais était très dynamique pendant le monde (inter)glaciaire ∼ 41 kyr.

Translated Description (Spanish)

La pérdida de hielo en el hemisferio sur ha sido mayor en los últimos 30 años en la Antártida Occidental. La alta sensibilidad de esta región al cambio climático ha motivado a los geólogos a examinar los registros sedimentarios marinos en busca de evidencia de episodios pasados de inestabilidad de la capa de hielo de la Antártida Occidental (WAIS). Los sedimentos que se acumulan en el Mar de Escocia son útiles para examinar con este fin porque reciben desechos expulsados por icebergs (BIRF) procedentes de los sectores orientados hacia el Pacífico y el Atlántico de la Antártida Occidental. Aquí informamos sobre la sedimentología y la procedencia de la más antigua de las capas de grano grueso a escala de tres cm recuperadas de este mar en el Sitio U1538 del Programa Internacional de Descubrimiento Oceánico. Estas capas se conservan en sedimentos ricos en ópalo depositados ~1,2 Ma durante un clima regional relativamente cálido. Nuestro análisis basado en microCT del tejido in situ de la capa confirma su origen helado. Además, inferimos que es el producto de un episodio intenso pero de corta duración de la deposición del BIRF. Con base en la petrografía de su fracción de arena y las edades 40Ar/39Ar del Fanerozoico de hornblenda y mica que contiene, concluimos que el BIRF que contiene probablemente se obtuvo de las bahías del Mar de Weddell y/o del Mar de Amundsen de la Antártida Occidental. Atribuimos las altas concentraciones de BIRF en estas capas a los icebergs "sucios" desprendidos del WAIS después de su retirada hacia el interior desde su línea de conexión a tierra moderna. Estas capas también se encuentran en la parte superior de una secuencia de ~366 m de espesor del Plioceno y principios del Pleistoceno que es mucho más rica en piedras caídas que sus sedimentos suprayacentes. Especulamos que este hecho puede reflejar que el equilibrio de masas de WAIS fue altamente dinámico durante el mundo (inter)glacial de ~ 41 kyr.

Files

hdl_136055.pdf.pdf

Files (17.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6ae08b8846a1f7be737da2ea8919bb26
17.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نوبات التراجع المبكر للصفائح الجليدية في غرب القارة القطبية الجنوبية التي سجلتها رواسب زقاق الجبل الجليدي
Translated title (French)
Épisodes de retraite de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental du Pléistocène précoce enregistrés par les sédiments de l'allée des icebergs
Translated title (Spanish)
Episodios del retiro de la capa de hielo de la Antártida occidental del Pleistoceno temprano registrados por los sedimentos del callejón de los icebergs

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4283213163
DOI
10.1029/2022pa004433

Is supplement to
https://openalex.org/W4389571485 (Other)
https://openalex.org/W2940713566 (Other)
https://openalex.org/W2750395776 (Other)
https://openalex.org/W2274967040 (Other)
https://openalex.org/W2122856413 (Other)
https://openalex.org/W2120090921 (Other)
https://openalex.org/W2068167254 (Other)
https://openalex.org/W2028672070 (Other)
https://openalex.org/W2011726212 (Other)
https://openalex.org/W1978768939 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1535086263
  • https://openalex.org/W1579624063
  • https://openalex.org/W1631559605
  • https://openalex.org/W1911887114
  • https://openalex.org/W1934832953
  • https://openalex.org/W1957133103
  • https://openalex.org/W1963568487
  • https://openalex.org/W1963846466
  • https://openalex.org/W1968972701
  • https://openalex.org/W1969324806
  • https://openalex.org/W1971516478
  • https://openalex.org/W1971799755
  • https://openalex.org/W1976521143
  • https://openalex.org/W1977533161
  • https://openalex.org/W1977647370
  • https://openalex.org/W1981989584
  • https://openalex.org/W1987912426
  • https://openalex.org/W1988903143
  • https://openalex.org/W2004359105
  • https://openalex.org/W2006890359
  • https://openalex.org/W2008976923
  • https://openalex.org/W2010708579
  • https://openalex.org/W2012815162
  • https://openalex.org/W2014398088
  • https://openalex.org/W2025997795
  • https://openalex.org/W2032191042
  • https://openalex.org/W2032803594
  • https://openalex.org/W2033380618
  • https://openalex.org/W2038537077
  • https://openalex.org/W2039545789
  • https://openalex.org/W2039776450
  • https://openalex.org/W2047960576
  • https://openalex.org/W2050414810
  • https://openalex.org/W2053520393
  • https://openalex.org/W2057406009
  • https://openalex.org/W2061278087
  • https://openalex.org/W2063091092
  • https://openalex.org/W2066890973
  • https://openalex.org/W2070566812
  • https://openalex.org/W2073650054
  • https://openalex.org/W2075165785
  • https://openalex.org/W2076254583
  • https://openalex.org/W2076850342
  • https://openalex.org/W2085644006
  • https://openalex.org/W2087125749
  • https://openalex.org/W2088042851
  • https://openalex.org/W2088692054
  • https://openalex.org/W2093807014
  • https://openalex.org/W2094946075
  • https://openalex.org/W2099579249
  • https://openalex.org/W2101060724
  • https://openalex.org/W2103445710
  • https://openalex.org/W2109348917
  • https://openalex.org/W2110919933
  • https://openalex.org/W2118031075
  • https://openalex.org/W2130896008
  • https://openalex.org/W2143274370
  • https://openalex.org/W2143491909
  • https://openalex.org/W2155706641
  • https://openalex.org/W2166411116
  • https://openalex.org/W2175570416
  • https://openalex.org/W2202333034
  • https://openalex.org/W2262055460
  • https://openalex.org/W2305288899
  • https://openalex.org/W2310243949
  • https://openalex.org/W2485790018
  • https://openalex.org/W2550093689
  • https://openalex.org/W2571294349
  • https://openalex.org/W2590234806
  • https://openalex.org/W2601032932
  • https://openalex.org/W2607158401
  • https://openalex.org/W2618564826
  • https://openalex.org/W2781762292
  • https://openalex.org/W2800487529
  • https://openalex.org/W2801080873
  • https://openalex.org/W2801782637
  • https://openalex.org/W2803945927
  • https://openalex.org/W2891634146
  • https://openalex.org/W2914023611
  • https://openalex.org/W2916951593
  • https://openalex.org/W2944938813
  • https://openalex.org/W2996572161
  • https://openalex.org/W3002258958
  • https://openalex.org/W3006008006
  • https://openalex.org/W3007461787
  • https://openalex.org/W3015665307
  • https://openalex.org/W3088198383
  • https://openalex.org/W3094764724
  • https://openalex.org/W3097943509
  • https://openalex.org/W3108675108
  • https://openalex.org/W3111750156
  • https://openalex.org/W3135219922
  • https://openalex.org/W3136144856
  • https://openalex.org/W3159868032
  • https://openalex.org/W3180920318
  • https://openalex.org/W3213581780
  • https://openalex.org/W3214207146
  • https://openalex.org/W4224227444
  • https://openalex.org/W4390931367
  • https://openalex.org/W4393454308
  • https://openalex.org/W4393538602